Nghiên cứu ổn định và biến dạng của hệ tường cọc bản bảo vệ công trình đường ven kênh trong điều kiện đất yếu khu vực tp hồ chí minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ************************** NGUYỄN PHƯỚC LONG NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG VEN KÊNH TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẦN KHOA HỌC : GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG TS LÊ BÁ VINH CHUYÊN NGÀNH Mà SỐ NGÀNH : CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU : 31.10.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 03 năm 2006 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG TS LÊ BÁ VINH Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , ngày tháng năm 2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ………………………… CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc …………………………………… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGUYỄN PHƯỚC LONG NGÀY THÁNG NĂM SINH: 02-01-1976 CHUYÊN NGÀNH: CÔNG TRÌNH TRÊN ĐẤT YẾU PHÁI: NAM NƠI SINH: KIÊN GIANG Mà SỐ: 31.10.02 I/-TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ỔN ĐỊNH VÀ BIẾN DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG VEN KÊNH TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ổn định biến dạng hệ tường cọc bảo vệ công trình đường ven kênh điều kiện đất yếu khu vực Tp Hồ Chí Minh 2.NỘI DUNG: PHẦN I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương : Nghiên cứu tổng quan công trình tường chắn đất yếu PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương : Nghiên cứu đất yếu ven sông , kênh số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 3: Nghiên cứu cấu tạo tường cọc bảo vệ công trình đường ven kênhø điều kiện đất yếu Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định cho công trình tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu tính toán biến dạng tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 6: Ứng dụng kết qủa nghiên cứu để tính toán cho công trình tường cọc thực tế ven kênh Tham Lương Bến Cát huyện Bình Chánh Tp Hồ Chí Minh PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương : Nhận xét, kết luận kiến nghị PHẦN IV: PHỤ LỤC III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV.NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 07/03/2006 V.HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH GS.TSKH LÊ BÁ LƯƠNG TS LÊ BÁ VINH T.S VÕ PHÁN Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Nghành thông qua Ngày tháng năm PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc só hoàn thành cố gắng thân tác giả mà gia đình, bạn bè hết lòng động viên, khuyến khích tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến q thầy cô truyền đạt kiến thức cho em trình học hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành luận văn Xin chân thành biết ơn GS.TSKH Lê Bá Lương TS Lê Bá Vinh tận tình giúp đỡ, dẫn cặn kẽ thời gian làm luận văn Xin tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo tập thể thầy cô Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh tạo thuận lợi suốt khóa học cao học trường Xin chân thành biết ơn thầy cô Bộ Môn Nền Móng trường đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, ban giám đốc Công ty Cổ Phần Xây Dựng Tư Vấn Sài Gòn, đồng nghiệp, bè bạn xa gần quan tâm, tận tình giúp đỡ tạo nhiều điều kiện cho tác giả việc thu thập tài liệu để hoàn thành luận văn hạn TP Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 03 năm 2006 Nguyễn Phước Long TÓM TẮT LUẬN VĂN Hiện việc xây dựng công trình ven sông , kênh công trình đường , nhà yêu cầu cấp bách Bên cạnh việc chống xói lở bờ sông vấn đề cần thiết nhằm bảo vệ tính mạng tài sản người dân Có nhiều dạng công trình khác để chống xói lở bờ sông, kênh bảo vệ công trình ven kênh Trong có công trình Tường Cọc Bản dạng kết cấu có hiệu qủa cho việc giải vấn đề giảm giải tỏa công trình hữu Với đề tài: “Nghiên cứu ổn định biến dạng hệ tường cọc bảo vệ công trình đường ven kênh điều kiện đất yếu khu vực Tp Hồ Chí Minh” tác giả hy vọng phần giải vấn đề cấp thiết Nội dung đề tài bao gồm phần sau: PHẦN I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Chương : Nghiên cứu tổng quan công trình tường chắn đất yếu PHẦN II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương : Nghiên cứu đất yếu ven sông , kênh số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 3: Nghiên cứu cấu tạo tường cọc bảo vệ công trình đường ven kênhø điều kiện đất yếu Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định cho công trình tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu tính toán biến dạng tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 6: Ứng dụng kết qủa nghiên cứu để tính toán cho công trình tường cọc thực tế ven kênh Tham Lương Bến Cát huyện Bình Chánh Tp Hồ Chí Minh PHẦN III: NHẬN XÉT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương : Nhận xét, kết luận kiến nghị PHẦN IV: PHỤ LỤC SUMMARY OF THESIS Nowaday, It is very necessary to build constructions along The rivers, cannal such as roads , buildings Besides, it is necessarry to prevent and protect citizen ‘s life and fortune from river erosion There are many types of construction have been built to protect construction along river from river erosion Among them soil retaining walls provides the most effect in solving the problem as well as reducing existing construction clearance Topic :” Research on stabilizing and deformation of sheet pile wall to protect road projects along rivers, canal in the soft soil condition some areas in Ho Chi Minh city.” The author hope sloving a small part of the above necessary prolembs The content of thesis can be devided into parts follow : Part 1: The Generality of research Chapter 1: The Generality of soil retaining walls project on soft soil Part 2: The advanced research and developing Chapter 2: Research about soft soil along rivers, canal some areas in Ho Chi Minh city Chapter 3: Research on the structures of sheet pile wall to protect road projects along rivers, canal in the soft soil condition Chapter 4: Research on stable calculating methods for sheet pile wall along rivers, canal in the soft soil condition some areas in Ho Chi Minh city Chapter 5: Research , calculate about deformation of sheet pile wall to protect road projects along rivers, canal in the soft soil condition some areas in Ho Chi Minh city Chapter 6: Using the research result to calculate The existing sheet pile wall construction along Tham Luong Ben Cat Canal in Binh Chanh suburban, Ho Chi Minh City Part : Remarks, conclution and petition Part : Appendix MỤC LỤC Trang Nhiệm vụ Luận Văn Thạc Só Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn Phần I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Giới hạn đề tài Phương hướng đề tài Chương 1: Nghiên cứu tổng quan công trình tường chắn đất yếu 1.1 ) Các cố sạt lở công trình ven sông 1.2 ) Các cố công trình Tường Cọc Bản 1.3 ) Các dạng công trình Tường Cọc Bản sử dụng Phần II: NGHIÊN CỨU ĐI SÂU VÀ PHÁT TRIỂN Chương 2:Nghiên cứu đất yếu ven sông, kênh số khu vực tp.Hồ Chí Minh 2.1 ) Đặc điểm đất yếu thành phố HCM: 2.1.1) Cấu trúc địa chất 2.1.2) Địa chất thuỷ văn 12 12 18 2.2 ) Vị Trí Địa Lý Khu Vực Nghiên Cứu 19 2.2.1) Đặc điểm địa hình 2.2.2) Đặc điểm địa chất 2.2.3) Khí tượng – Thủy văn 2.3 ) Nguyên tắc thống kê Đặc trưng lý tính toán đất 19 20 21 22 2.4 ) Thống kê đặc trưng lý đất điển hình phục vụ tính toán 24 Chương 3:Nghiên cứu cấu tạo tường cọc bảo vệ công trình đường ven kênh điều kiện đất yếu 3.1 ) Các dạng cấu tạo Tường Cọc Bản vật liệu sử dụng 3.1.1) Tường Cọc Bản Thép 3.1.2) Tường Cọc Bản Bê Tông Cốt Thép (BTCT) 3.1.3) Cấu tạo Tường Cọc Bản Bê Tông Cốt Thép ng Suất Trước 25 26 29 30 3.2 ) Các dạng neo chủ yếu dùng cọc neo 35 3.3 ) Các phương pháp thi công tường cọc 36 3.4 ) Giải pháp đề nghị cấu tạo hệ tường cọc ven sông 39 Chương 4: Nghiên cứu giải pháp tính toán ổn định cho công trình Tường Cọc Bản bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh A CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN 4.1 ) Tính toán áp lực đất tác dụng lên tường 40 4.1.1) Tính Toán p Lực Đất Lên Tường Cọc Bản 4.1.2) Tính toán áp lực Chủ động Bị động đất có xét đến độ cứng Tường Cọc Bản a Xu hướng tính gần b Xu hướng tính từơng mềm 4.2 ) Nghiên cứu tính toán ổn định Tường Cọc Bản 4.2.1) Nghiên cứu phương pháp tính toán Tường Cọc Bản 4.2.2) Tính toán ổn định tổng thể hệ tường cọc khối đất đắp sau lưng tường cọc Phương pháp W Fellnius Phương pháp A.W Bishop 41 43 43 44 47 47 54 54 56 B MỘT SỐ KIẾN NGHỊ VÀ TÍNH TOÁN TƯỜNG CỌC BẢN 1.Một số kiến nghị 2.Tính toán Từơng Cọc Bản a Theo phương pháp cổ điển b Một số phần mềm tính toán địa kỹ thuật ™ Phần mềm Plaxis ( Hà Lan – Pháp ) ™ Phần mềm Slope/W 57 57 57 58 58 65 Chương 5: Nghiên cứu tính toán biến dạng Tường cọc ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh 5.1 Tính toán biến dạng đất yếu ven sông 5.1.1) Tính toán độ lún điều kiện ven sông 5.1.2) Biến dạng từ biến ứng suất theo phương ngang 5.2 Các chuyển vị tường cọc 5.2.1) Các chuyển vị 5.2.2) Các chuyển vị phức tạp 5.2.3) Những biến dạng có tường cọc neo có neo tác dụng áp lực ngang 66 66 75 80 81 82 83 5.3 Tính độ lún đất yếu ven sông Tính lún tải san lắp 85 Kết qủa chuyển vị ngang TCB đất theo chương trình Plaxis 86 Chương : Ứng dụng kết qủa nghiên cứu để tính toán cho công trình tường cọc thực tế ven kênh Tham Lương Bến Cát huyện Bình Chánh Tp Hồ Chí Minh 6.1 Yêu Cầu 92 6.2 Nội dung tính toán 92 6.3 Tính toán tường cọc cho công trình cụ thể 92 Bước 1: Dùng lý thuyết áp lực đất sở Coulomb để xác định chiều dài cọc 1.Tải tác dụng lên công trình 93 Tính toán chiều dài cọc 94 Bước 2: Tính toán phần mềm PLAXIS 97 Bước 3: Kiểm tra ổn định tổng thể công trình 105 Chương 7: Nhận xét kết luận kiến nghị 7.1 Nhận xét kết luận: 7.2 Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp Phần IV: PHỤ LỤC - Bảng tính toán thống kê tiêu lý phục vụ tính toán - Bảng tính chiều dài tường cọc - Tài liệu địa chất TÀI LIỆU THAM KHẢO TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG JK 106 106 107 ... DẠNG CỦA HỆ TƯỜNG CỌC BẢN BẢO VỆ CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG VEN KÊNH TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT YẾU KHU VỰC TP HỒ CHÍ MINH II/-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1.NHIỆM VỤ: Nghiên cứu ổn định biến dạng hệ tường cọc bảo vệ. .. cọc bảo vệ công trình đường ven kênh? ? điều kiện đất yếu Chương 4: Nghiên cứu phương pháp tính toán ổn định cho công trình tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ. .. cứu phương pháp tính toán ổn định cho công trình tường cọc bảo vệ công trình đường ven sông, kênh đất yếu số khu vực Tp Hồ Chí Minh Chương 5: Nghiên cứu tính toán biến dạng tường cọc bảo vệ công